§ 36. Способи розмноження організмів. Нестатеве розмноження

• До змісту відповідей

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Суниці, як і багато інших рослин, розмножуються статево і нестатево. Більшість садівників розмножують суницю вусами, іншими частинами пагона. Проте селекціонери застосовують статеве розмноження. Чому лише нестатевого способу селекціонерам не достатньо? В чому недоліки нестатевого розмноження?

Під час нестатевого розмноження нащадки утворюються без поєднання генетичного матеріалу двох батьківських організмів, тому вони є генетично ідентичними клонами материнської рослини. Недостатність лише нестатевого розмноження для селекціонерів полягає в тому, що воно не створює нових комбінацій генів та не забезпечує комбінативної мінливості, яка необхідна для виведення нових сортів із покращеними властивостями. Головним недоліком нестатевого розмноження є відсутність генетичного різноманіття, через що популяція однорідних нащадків виявляється чутливою до змін довкілля, хвороб і шкідників.

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Чи можливе нестатеве розмноження у людини? Поміркуй і уклади план для аргументованої відповіді (що таке нестатеве розмноження; яку форму нестатевого розмноження варто розглянути; які обмеження для реалізації відповідного способу для людини ти передбачаєш; як можна подолати ці обмеження завдяки науковим дослідженням). Зроби загальний висновок зі своїх міркувань.

План для аргументованої відповіді:

1. Що таке нестатеве розмноження: це самовідтворення організму за участю одного батьківського організму без утворення та злиття статевих клітин, що забезпечує появу генетично ідентичних нащадків.
2. Яку форму варто розглянути: природним прикладом у ссавців та людини є поліембріонія — розвиток кількох зародків з однієї заплідненої яйцеклітини на ранніх стадіях дроблення, що приводить до народження однояйцевих (монозиготних) близнюків. Штучною формою є клонування (пересаджування ядра соматичної клітини в яйцеклітину).
3. Обмеження для реалізації у людини: відсутність здатності дорослого організму людини до брунькування чи фрагментації через високий рівень спеціалізації тканин й органів, що унеможливлює відтворення цілого організму із частини тіла; складні біологічні бар’єри індивідуального розвитку ссавців; етичні та законодавчі заборони щодо клонування людини.
4. Подолання обмежень науковими дослідженнями: розвиток методів репродуктивної медицини, терапевтичного клонування, вирощування окремих тканин й органів із плюрипотентних стовбурових клітин.
   Висновок: у природних умовах нестатеве розмноження цілого дорослого організму людини неможливе через складність його будови, а єдиним природним виявом такого процесу на етапі зародышевого розвитку є поліембріонія (утворення монозиготних близнюків); штучні ж методи клонування людини обмежені біологічними труднощами та біоетичними нормами.

2. Під час вегетативного розмноження живці рослин часто висаджують у ґрунт і накривають скляною банкою або прозорим ковпаком з іншого матеріалу (мал. 36.1). Відомо, що після відрізання живець втрачає контакт із кореневою системою і тимчасово не може ефективно поглинати воду. У той самий час через стрес продихи у листках можуть залишатися відкритими. Поміркуй, чому накривання живців банкою допомагає їхньому приживленню.

Накривання живця банкою створює замкнений простір із підвищеною вологістю повітря навколо листків. Це значно зменшує випаровування води (транспірацію) через відкриті продихи, що запобігає зневодненню та загибелі живця до моменту утворення власної кореневої системи.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Чому репродукція є однією з універсальних властивостей організмів?

Репродукція є універсальною властивістю організмів, оскільки забезпечує самовідтворення живих систем, безперервність існування життя у часі, збереження видів та передачу спадкової інформації від батьківських організмів до нащадків.

2. Які основні властивості нестатевого розмноження?

Основними властивостями нестатевого розмноження є участь лише одного батьківського організму, відсутність утворення та злиття статевих клітин, утворення нащадків, які генетично ідентичні між собою та материнському організму, а також можливість швидко збільшувати чисельність популяції за стабільних умов довкілля.

3. Виконай в e-ДОДАТКУ завдання 36.2.

Завдання передбачає розподіл способів розмноження та відповідних їм організмів:

1. Бінарний поділ (рівномірний поділ навпіл) — бактерії, амеба протей.
2. Брунькування одноклітинних (нерівномірний поділ) — дріжджі.
3. Шизогонія (множинний поділ) — малярійний плазмодій.
4. Розмноження спорами — мохи, хвощі, папороті, гриби.
5. Брунькування багатоклітинних — гидра, губки, коралові поліпи.
6. Фрагментація — морські зірки, плоскі черви.
7. Вегетативне розмноження видозміненими пагонами — картопля (бульбами), суниця (вусами), тюльпан (цибулинами), пирій (кореневищем).

4. У людини можуть народжуватися близнюки двох типів — монозиготні і дизиготні. Чи можна вважати народження цих типів близнюків одним із варіантів нестатевого розмноження? Якщо можна, то яким саме?

Монозиготних близнюків можна вважати варіантом нестатевого розмноження, а саме поліембріонією. Це пояснюється тим, що з однієї заплідненої яйцеклітини на ранніх стадіях її поділу утворюється кілька зародків із однаковим генетичним матеріалом без повторного запліднення. Дизиготні близнюки народжуються внаслідок запліднення двох окремих яйцеклітин двома різними сперматозоїдами, тому їхнє виникнення є результатом виключно статевого розмноження.

5. Серед культурних рослин поширеними є вегетативні способи, що були створені людиною (відсадками, живцями, щепленнями). Порівняй їх із поширеними в природі вегетативними способами розмноження рослин, вкажи наявні у них позитивні і негативні особливості.

6. Вегетативне розмноження багатоклітинних організмів пов’язане з рівнем їхньої здатності до регенерації. Яка тканина рослин відіграє головну роль у відновленні організму з його частини? Які клітини у тварин мають подібні властивості?

У рослин головну роль у відновленні організму з його частини відіграє твірна тканина (меристема), клітини якої здані до постійного поділу та диференціації в інші типи тканин. У тварин подібні властивості мають стовбурові клітини, які можуть перетворюватися на різні спеціалізовані клітини організму.

СКЛАДАЄМО БІОЛОГІЧНІ ПАЗЛИ (РЕФЛЕКСІЯ)

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

• За нестатевого розмноження бере участь лише один батьківський організм, а всі нащадки є генетично ідентичними клонами.
• Поліембріонія є варіантом вегетативного розмноження, за якого з однієї зиготи розвивається кілька зародків.
• Здатність до вегетативного розмноження безпосередньо залежить від рівня регенерації організму, забезпеченого меристемами у рослин або стовбуровими клітинами у тварин.

2. Закінчи одне з речень: Я став/стала більш обізнаним/обізнаною щодо… Мене здивувало… Я побачил/побачила зв’язок…
Я став більш обізнаним щодо біологічних механізмів формування монозиготних близнюків у ссавців та людини.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?
Спочатку було складно запам’ятати відмінності між способами поділу одноклітинних організмів, але аналіз порівняльних таблиць та схем підручника допомог розібратися з цим питанням.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?
Ці знання знадобляться на практиці під час вирощування кімнатних рослин або допомоги в саду при живцюванні та розмноженні кущів відсадками.